大功率電阻器應用電路PCB板中如何處理散熱問題

來源：萬利隆電子閱讀量：2000發(fā)布時間：2019-03-12

電路PCB板設計電路的時候，在每個位置上都會設計各種功率的電子元器件。在很多電路設計中大功率電阻器的使用顯的非常重要，在很多工程師進行電路設計和布局的時候，由于大功率電子元器件種類比較多，如何準確安放這些產(chǎn)品才能保證電路散熱正常，而不導致其他電子元器件燒毀。列如硅橫向擴散金屬氧化物半導體晶體管和氮化鎵場效應晶體管的功率電平的日益增加，當安裝在精心設計的放大器電路中時，它們也將受到連接器等元件甚至印刷電路板PCB材料的功率處理能力的限制。

當電流流過電路時，部分電能將被轉換成熱能。處理足夠大電流的電路將發(fā)熱，特別是在大功率電阻使用數(shù)量較高的地方，如何分立電阻和提高電阻的散熱效果。對電路或系統(tǒng)設定功率極限的基本思路，通常是利用低工作溫度防止任何可能損壞電路或系統(tǒng)中元件或材料的溫升，例如印刷電路板中使用的介電材料。電流/熱量流經(jīng)電路時發(fā)生中斷，例如松散的或虛焊連接器，也可能導致熱量的不連續(xù)性或熱點，進而引起損壞或可靠性問題。溫度效應，包括不同材料間熱膨脹系數(shù)(CTE)的不同，也可能導致高頻電路和系統(tǒng)中發(fā)生可靠性問題。

電路中的熱量總是從更高溫度的區(qū)域流向較低溫度的區(qū)域，工程師可以將大功率電路中產(chǎn)生的熱量傳離發(fā)熱源，如晶體管或大功率電阻器。從熱源開始的散熱路徑應該包括由能夠疏通或耗散熱量的材料組成的目的地，比如金屬接地層或散熱器，任何電路或系統(tǒng)的熱管理只有在設計周期一開始就考慮才能最佳地實現(xiàn)。

在電路設計的時候，一般用熱導率來比較用于管理射頻、微波電路熱量的材料性能，這個指標用每米材料每一度施加的功率來衡量。對于高頻電路來說這些材料最重要的一個因素是PCB疊層，這些疊層一般具有較低的熱導率。比如低成本高頻電路中經(jīng)常使用的FR4疊層材料，它們的典型熱導率只有0.25W/mK。